Peut-on rendre les réseaux électriques insulaires plus verts et plus fiables ?
Le défi de l'électricité dans les îles : entre coût élevé et impact environnemental
Les îles du monde entier sont confrontées à un problème majeur : leur électricité repose principalement sur des générateurs diesel, qui sont à la fois coûteux et polluants. La dépendance aux combustibles fossiles importés expose ces territoires à la fluctuation des prix du pétrole et entraîne des frais de transport considérables. De plus, les îles sont particulièrement vulnérables au changement climatique, et la transition vers des sources d'énergie renouvelable (solaire, éolien, hydraulique) est une priorité.
Mais l'intégration des énergies renouvelables dans ces réseaux isolés n'est pas sans difficultés. Ces sources sont intermittentes et ne fournissent pas d'inertie naturelle au réseau, ce qui peut provoquer des instabilités et des coupures de courant.
Tahiti : un laboratoire énergétique à ciel ouvert
Ma recherche doctorale s'est concentrée sur le réseau électrique de Tahiti, un système insulaire qui combine actuellement 37 % d'hydroélectricité, 8 % de photovoltaïque et une forte présence de générateurs diesel. En analysant les données à haute résolution (toutes les 10 minutes), j'ai développé deux modèles permettant d'optimiser l'utilisation des ressources disponibles et d'améliorer la stabilité du réseau.
Des modèles pour optimiser le mix énergétique
- Un modèle d'optimisation du dispatch : il permet de minimiser la consommation de carburant en optimisant l'utilisation des générateurs diesel.
- Un modèle de surveillance de la fréquence : il analyse la stabilité du réseau lors de perturbations, comme la perte d'un générateur majeur.
Ces outils ont permis de tester plusieurs stratégies d'optimisation :
- Optimisation du dispatch : meilleure répartition de la charge, mais risque accru d'instabilité.
- Optimisation du choix des unités à utiliser : sélection dynamique des générateurs les plus efficaces.
- Intégration des batteries et modification des générateurs : une solution hybride permettant de réduire la consommation de carburant tout en améliorant la stabilité.
Un pas de plus vers des îles 100 % renouvelables
Les résultats de cette recherche montrent qu'il est possible de réduire significativement la consommation de carburant et les émissions de CO₂ en adaptant intelligemment les stratégies de gestion des réseaux insulaires. En combinant l'optimisation des générateurs, l'ajout de batteries et l'amélioration des régulateurs, il est envisageable d'intégrer une part beaucoup plus importante d'énergies renouvelables, tout en garantissant la fiabilité du réseau.
Cette approche pourrait inspirer d'autres territoires insulaires et réseaux isolés à travers le monde, en leur offrant des solutions concrètes pour accélérer leur transition énergétique.
J'ai également inclus une vidéo de ma première année de doctorat (en anglais) dans laquelle j'explique les défis rencontrés dans les systèmes électriques et l'objectif principal de ma thèse. Vous pouvez retrouver la vidéo via le lien attaché.